La genetica, risorsa indispensabile per combattere Covid-19

Tredici regioni del Dna umano aumentano la suscettibilità al virus Sars-CoV-2 e il rischio di sviluppare forme gravi di malattia. È quanto emerge dai risultati di “COVID-19 Host Genomics Initiative”, un maxi-studio condotto a livello mondiale, uno dei più grandi studi di associazione sull’intero genoma mai eseguiti. I ricercatori italiani apripista con i primi studi nella primavera 2020. 

In Italia tutto è iniziato a marzo 2020.

Data l’elevata letalità del virus in Italia rispetto ad altri Paesi, i medici si sono messi subito all’opera per capirne le cause. Il primo studio di osservazione sulla popolazione italiana è partito in Humanitas da Stefano Duga, Rosanna Asselta, Elvezia Maria Paraboschi e Alberto Mantovani, grazie anche al supporto di Dolce&Gabbana, con l’obiettivo di capire i fattori che influenzavano la suscettibilità all’infezione, la gravità del decorso e la maggiore severità dei sintomi negli uomini rispetto alle donne. Ad aprile 2020 sono arrivati i primi risultati: lo studio ha messo in luce informazioni di rilievo sulla frequenza di varianti in geni importanti per l’infezione che causa COVID-19. I ricercatori Humanitas hanno così pubblicato in Open Access uno dei primi studi sulla genetica di COVID-19, approfondito poi in collaborazione con Spagna, Germania e Norvegia, che ha contribuito fortemente allo sviluppo di approcci di diagnostica e terapia più mirati e a strategie terapeutiche più efficaci. 

Nasce COVID-19 Host Genomics Initiative

Il consorzio, promosso da Andrea Ganna, group leader presso l’Institute for Molecular Medicine Finland (FIMM) dell’Università di Helsinki e da Mark Daly, direttore di FIMM e membro del Broad Institute del MIT e di Harvard di Boston, Massachusetts, è una delle più estese collaborazioni nel campo della genetica umana. Vi partecipano, insieme a Humanitas, anche l’Università degli studi di Milano e l’Università degli studi di Milano Bicocca, unite nel progetto GENIUS (GENetics AgaInst CoronavirUS), sostenuto anche da Intesa Sanpaolo. Attualmente “COVID-19 Host Genomics Initiative” coinvolge 3500 scienziati da 25 paesi diversi

Oggi l’enorme lavoro del consorzio è pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature

Si tratta di uno dei più grandi studi di associazione sull’intero genoma mai eseguiti, con quasi 50.000 pazienti COVID-19, 2 milioni di controlli su cittadini non infetti provenienti da numerose bio-banche e studi clinici, oltre 3500 autori da tutto il mondo.  “Grazie ai tantissimi dati raccolti– osserva la prof.ssa Rosanna Asselta, docente di Genetica Medica di Humanitas University che ha coordinato il contributo di Humanitas – siamo stati in grado di produrre analisi statisticamente solide molto più rapidamente e da una maggiore diversità di popolazioni rispetto a quanto sarebbe stato possibile fare da parte di uno o pochi gruppi di ricerca”. 

Cosa hanno scoperto i ricercatori impegnati in “COVID-19 Host Genomics Initiative”?

Dopo innumerevoli studi sul genoma del virus, dallo studio è emerso che quello dell’ospite è altrettanto importante, e può influire sul decorso della malattia. Sono stati individuate, infatti, 4 regioni del DNA che aumentano il rischio di infezione e 9 che aumentano la probabilità di sviluppare forme gravi di malattia. In totale 13 posizioni nel genoma umano, in termini tecnici 13 loci, fortemente associate al rischio di infezione da SARS-CoV-2 o alla gravità della malattia. 

Due esempi: i loci vicini al gene FOXP4 e al gene TYK2.

Sempre secondo i ricercatori 2 loci dei 13 hanno frequenze più elevate tra i pazienti dell’Asia orientale o di quella meridionale. Uno di questi due loci è vicino al gene FOXP4, collegato al cancro del polmone: l’inibizione di questo gene potrebbe essere una potenziale strategia terapeutica contro le forme clinicamente gravi di COVID-19. Altri loci associati a COVID-19 grave includono TYK2, implicato in alcune malattie autoimmuni. 

Gli scienziati sono stati in grado di arrivare a questi risultati grazie a una collaborazione aperta, modalità di lavoro che i genetisti conoscono e praticano da tempo, a spirito di condivisione dei dati, e trasparenza. “Abbiamo avuto molto più successo rispetto a esperienze passate nel comprendere il ruolo della diversità genetica perché abbiamo partecipato a uno sforzo concertato per raggiungere le popolazioni di tutto il mondo – afferma il prof. Stefano Duga, ricercatore di Humanitas e docente di Biologia Molecolare di Humanitas University

Cosa ci si aspetta in un prossimo futuro?

Il consorzio ha reso immediatamente disponibili alla comunità scientifica i dati raccolti per accelerare le ricerche di altri scienziati perché possano scoprire strategie terapeutiche che consentano, grazie anche alla genetica, di comprendere i meccanismi molecolari della malattia e di utilizzare farmaci già esistenti che potrebbero portare rapidamente a nuove terapie.

Meglio riusciremo a curare COVID-19, più la comunità medica saprà gestire la malattia e il suo impatto sulla società” – conclude la prof.ssa Rosanna Asselta di Humanitas. Ed è quello che tutto il mondo si augura: i risultati ottenuti da “COVID-19 Host Genomics Initiative sono un importante passo avanti nella lotta a SARS-CoV-2.

Un nuovo modo di fare scienza

Gli scienziati sono stati in grado di arrivare a questi risultati grazie a collaborazione, spirito di condivisione dei dati, trasparenza e l’urgenza che deriva dal sapere che il mondo intero affronta la stessa minaccia. I genetisti, che lavorano regolarmente con grandi set di dati, conoscono da molto tempo i vantaggi della collaborazione aperta.
In futuro questa esperienza, che ha dimostrato l’utilità degli studi genetici nella comprensione delle malattie infettive, potrà essere un esempio di collaborazione internazionale sul fronte della Ricerca.

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